
Методички / Пособия ОКМ / Метод. материалы по конструированию узлов механ. приводов
.pdf
Примеры:
а) обозначение соединения D = 60 мм; m = 3 мм с центрированием по боковым сторонам зубьев, посадка H7/k8 по ГОСТ 6033—80:
60 3 H 7 ; k8
втулка: 60·3·H7 ГОСТ 6033–80; вал: 60·3·k8 ГОСТ 6033—80;
б) обозначение соединения D = 60 мм; m = 3 мм с центрированием по наружному диаметру, посадка H7/g6 по ГОСТ 6033—80:
60 H 7 3; g6
втулка: 60·H7·3 ГОСТ 6033—80; вал: 60·g6·3 ГОСТ 6033—80.
4.4.3. Методические материалы по допускам и посадкам шпоночных соединений
При проектировании шпоночных соединений с призматическими шпонками (рис. 4.6), имеющими наибольшее применение в машиностроении, следует руководствоваться ГОСТ 23360—78.
Рис. 4.6. Обозначения посадок, допусков и требований к параллельности и симметричности в шпоночном соединении
Размеры шпонок по ширине b выполняются с допуском h9, по высоте h — с допуском h11, а по длине l — с допуском h14.
Размеры пазов по ширине выполняются с допусками при:
а) свободном шпоночном соединении: на валу — N9, H9; во втулке
— D10;
б) нормальном шпоночном соединении: на валу — N9; во втулке
— Js9, D10;
в) плотном шпоночном соединении: на валу — P9; во втулке —
P9, Js9.
41

Отклонения глубины паза на валу t1 и втулке t2 в зависимости от размеров сечения шпонки выбирают в пределах 0,1 ÷ 0,3 мм, вместо размеров t1 и t2 допускается применять отклонения размеров (d – t1) и (d + t2) в соответствии с табл. 4.11.
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
4.11 |
|
Предельные отклонения глубины пазов на валу и во втулке, мм |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Высота шпонки h |
|
Предельные отклонения размеров |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
d — t1 |
|
d + t2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Св. 2 до 6 |
|
– 0,1 |
+ 0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 6 до 18 |
|
– 0,2 |
+ 0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 18 до 50 |
|
– 0,3 |
+ 0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
4.12 |
|
Допуски параллельности (//) и симметричности пазов в отверстии |
|
|
||||
|
и на валу ( ) |
|
|
|
|
|
Вид смещения |
|
|
|
Допуск |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перекос (на длине паза) |
|
0,5 |
|
от допуска |
|
|
Несимметричность: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на ширину |
|
|
|
при одной шпонке; |
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
шпоночного паза |
|
|
||
при двух шпонках |
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
5. ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМ И РАСПОЛОЖЕНИЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ, ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ НА РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖАХ ВАЛОВ
Отклонения (погрешности) форм и взаимного расположения поверхностей возникают в процессе обработки деталей из-за неточности и деформаций станка, инструмента и приспособления, обрабатываемого изделия, неоднородности материала заготовки и т.п.
Величины отмеченных погрешностей необходимо ограничивать предельными отклонениями. Требования по точности форм и взаимного расположения поверхностей разделяют по характеру их влияния.
Первая группа требований точности связана с установкой подшипников качения.
Для подшипников качения важно, чтобы не были искажены дорожки качения колес подшипников. Кольца подшипников очень податливы и при установке копируют форму посадочных поверхностей валов и корпусов. Чтобы уменьшить искажение формы дорожек, на
42
посадочные поверхности валов и корпусов задают допуск формы — допуск цилиндричности .
Относительный перекос наружного и внутреннего колец подшипников увеличивает сопротивление вращению валов и потери энергии, снижает ресурс подшипников. Эти ошибки возникают вследствие отклонений от соосности посадочных поверхностей вала и корпуса, и от перпендикулярности базовых контактных торцов.
Чтобы ограничить перечисленные отклонения, задают на чертежах допуски расположения посадочных поверхностей вала и корпуса — допуски соосности посадочной поверхности и перпендикулярности контактного буртика (табл. 5.6).
Вторая группа требований точности, предъявляемых к деталям,
связана с обеспечением норм кинематической точности и норм контакта зубчатых и червячных передач. Необходимая точность обусловливается допусками на соосность посадочных поверхностей , перпендикулярность базовых торцов колеса и валов .
Третья группа требований точности связана с необходимостью ограничения возможной неуравновешенности деталей. В связи с этим на чертежах предъявляются к посадочным поверхностям особые требования в виде допусков соосности, зависящих о частоты вращения.
Интегральным параметром допусков формы и положения является допуски биения и полного радиальные биения . Биения легко контролируются часовыми индикаторами.
Указание на чертежах допусков формы и расположения поверхностей следует делать только в том случае, если это необходимо по конструктивным и технологическим причинам.
Когда допуски форм и расположения поверхностей не указаны на чертеже, это означает, что они ограничены полем допуска размера.
В зависимости от соотношения между допуском размера, допусками форм или расположения устанавливают следующие уровни относительной геометрической точности:
А — нормальная (допуски форм и расположения составляют примерно 60 % допуска размера);
В — повышенная (допуски форм и расположения составляют 40 % допуска размера);
С — высокая (допуски форм и расположения составляют примерно 25 % допуска размера).
Рассчитанные значения округляются из предпочтительного ряда Ra40. Выбор изделий и поверхностей, для которых устанавливаются отклонения, рекомендуется выполнять по табл. 5.1.
43

Допуски форм и расположения поверхностей выбирают в зависимости от номинального размера и степени точности по ГОСТ 24643— 81, выборки которых приведены в табл. 5.2—5.7. Допуски форм и расположения поверхностей указывают на чертежах в соответствии с ГОСТ 2.308—79 условными символами (табл. 5.6), числом величины допуска и буквенными обозначением базы (баз) по табл. 5.7.
Т а б л и ц а 5.1
Рекомендации к выбору изделий и поверхностей с установленными отклонениями
Степень |
|
|
точности |
Изделия и поверхности, для которых |
|
по ГОСТ |
||
установлены отклонения |
||
24643— |
||
|
||
81 |
|
Посадочные поверхности подшипников качения Р0, Р6 на валах и в корпусах. Поршни и цилиндры гидравлических устройств, насосов и компрессо- 5,6 ров. Цапфы, шипы, шейки валов и подшипников скольжения. Посадочные
поверхности валов под зубчатые колеса 6-7 степени точности. Точные машиностроительные детали, изготавливаемые по 6-7-му квалитетам
Разъемы корпусов редукторов, масляных насосов. Торцевые поверхности опорных буртиков валов под подшипники качения и скольжения (опор-
7,8 ные и трущиеся поверхности машиностроительных деталей). Машиностроительные детали, изготавливаемые по 8-9-му квалитетам. Посадочные поверхности шеек валов под зубчатые колеса 8-9-й степени точности
Т а б л и ц а 5.2
Допуски цилиндричности , круглости и профиля продольного сечения
Номинальный диаметр |
|
|
Степени точности |
|
|
|||
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
||
поверхности, мм |
|
|||||||
|
|
|
Допуски, мкм |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
Св. 3 до 10 |
1,6 |
2,5 |
|
4,0 |
6,0 |
10 |
16 |
|
Св. 10 |
до 18 |
2,0 |
3,0 |
|
5,0 |
8,0 |
12 |
20 |
Св. 18 |
до 30 |
2,5 |
4,0 |
|
6,0 |
10,0 |
16 |
25 |
Св. 30 |
до 50 |
3,0 |
5,0 |
|
8,0 |
12,0 |
20 |
30 |
Св. 50 |
до 120 |
4,0 |
6,0 |
|
10,0 |
16,0 |
25 |
40 |
Св. 120 до 250 |
5,0 |
8,0 |
|
12,0 |
20,0 |
30 |
50 |
|
Св. 250 до 400 |
6,0 |
10,0 |
|
16,0 |
25,0 |
40 |
60 |
|
Св. 400 до 680 |
8,0 |
12,0 |
|
20,0 |
30,0 |
50 |
80 |
44
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
5.3 |
||||||
Допуски плоскостности и прямолинейности |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Степени точности |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номинальная длина, мм |
|
4 |
|
5 |
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Допуски, мкм |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
До 10,0 |
|
1,0 |
|
1,6 |
2,5 |
|
4,0 |
|
6,0 |
|
10,0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 10 до 16 |
|
1,2 |
|
2,0 |
3,0 |
|
5 |
|
8 |
|
12,0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 16 до 25 |
|
1,6 |
|
2,5 |
4 |
|
6 |
|
10 |
|
16 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 25 до 40 |
|
2,0 |
|
3,0 |
5 |
|
8 |
|
12 |
|
20 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 40 до 63 |
|
2,5 |
|
4,0 |
6 |
|
10 |
|
16 |
|
25 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 63 до 100 |
|
3,0 |
|
5,0 |
8 |
|
12 |
|
20 |
|
30 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 100 до 160 |
|
4,0 |
|
6,0 |
10 |
|
16 |
|
25 |
|
40 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 160 до 250 |
|
5,0 |
|
8,0 |
12 |
|
20 |
|
30 |
|
50 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 250 до 400 |
|
6,0 |
|
10,0 |
16 |
|
25 |
|
40 |
|
60 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 400 до 680 |
|
8,0 |
|
12,0 |
20 |
|
30 |
|
50 |
|
80 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
5.4 |
||||||
Допуски параллельности , перпендикулярности , наклона , |
|
|
|||||||||||||||
торцевого биения и полного торцевого биения |
|
|
|
||||||||||||||
Интервалы |
|
|
|
|
Степени точности |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
номинальных |
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
|
8 |
|
9 |
|
|
|||
размеров, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Допуски, мкм |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
До 10 |
1,6 |
|
2,5 |
|
4 |
|
6 |
|
|
10 |
|
16 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Св. 10 до 16 |
2,0 |
|
3 |
|
5 |
|
8 |
|
|
12 |
|
20 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Св. 16 до 25 |
2,5 |
|
4 |
|
6 |
|
10 |
|
|
16 |
|
25 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Св. 25 до 40 |
3 |
|
5 |
|
8 |
|
12 |
|
|
20 |
|
30 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Св. 40 до 63 |
4 |
|
6 |
|
10 |
|
16 |
|
|
25 |
|
40 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Св. 63 до 100 |
5 |
|
8 |
|
12 |
|
20 |
|
|
30 |
|
50 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Св. 100 до 160 |
6 |
|
10 |
|
16 |
|
25 |
|
|
40 |
|
60 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Св. 160 до 250 |
8 |
|
12 |
|
20 |
|
30 |
|
|
50 |
|
80 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Св. 250 до 400 |
10 |
|
16 |
|
25 |
|
40 |
|
|
60 |
|
100 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Св. 400 до 680 |
12 |
|
20 |
|
30 |
|
50 |
|
|
80 |
|
120 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
45
Т а б л и ц а 5.5
Допуски радиального и полного радиального биений. Допуски соосности , симметричности , пересечения осей в диаметральном
выражении
|
Интервалы |
|
|
Степени точности |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
номинальных |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
диаметров, мм |
|
|
Допуски, мкм |
|
||
|
|
|
|
|
|||
Св. 3 до 10 |
1 |
6 |
10 |
16 |
25 |
40 |
|
Св. 10 |
до 18 |
5 |
8 |
12 |
20 |
30 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 18 |
до 30 |
6 |
10 |
16 |
25 |
40 |
60 |
Св. 30 |
до 50 |
8 |
12 |
20 |
30 |
50 |
80 |
Св. 50 |
до 120 |
10 |
16 |
25 |
40 |
60 |
100 |
Св. 120 до 250 |
12 |
20 |
30 |
50 |
80 |
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Св. 250 до 400 |
16 |
25 |
40 |
60 |
100 |
160 |
|
Св. 400 до 680 |
20 |
30 |
50 |
80 |
120 |
200 |
Т а б л и ц а 5.6
Допуски форм и расположения геометрических элементов по ГОСТ 2.308—79
Группа допусков |
Вид допуска |
Обозначение |
|
|
|
|
|
|
Допуск параллельности |
|
|
|
|
|
|
Допуски формы |
Допуск плоскостности |
|
|
|
|
||
Допуск круглости |
|
||
|
|||
|
|
|
|
|
Допуск цилиндричности |
|
|
|
|
|
|
|
Допуск профиля продольного сечения |
|
|
|
|
|
|
|
Допуск параллельности |
|
|
|
|
|
|
|
Допуск перпендикулярности |
|
|
|
|
|
|
Допуски |
Допуск наклона |
|
|
расположения |
Допуск соосности |
|
|
|
|
|
|
|
Допуск симметричности |
|
|
|
|
|
|
|
Позиционный допуск |
|
|
|
|
|
|
|
Допуск пересечения осей |
|
|
|
|
|
|
|
Допуск радиального биения |
|
|
|
|
|
|
|
Допуск полного радиального биения |
|
|
Допуски суммарные |
|
||
Допуск полного торцевого биения |
|
||
и форм расположения |
|
||
|
|
||
Допуск формы заданного профиля |
|
||
|
|||
|
|
|
|
|
Допуск формы заданной поверхности |
|
|
|
|
|
46

Т а б л и ц а 5.7
Допуски форм и расположения поверхностей по ГОСТ 2.308—79
Вид допуска
Допуск
прямолинейности
Допуск
круглости
Допуск
цилиндричности
Допуск
радиального
биения
Допуск
торцового биенияs
|
Условное обозначение |
|
|
|
|
Примечание |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
0,05 |
|
|
|
– |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,02
ø
0,01/50
На длине 50 мм
ø
0,1 АБ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
Б |
|
|
|
0,1 |
А |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На диаметре |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
относительно |
|
Ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
поверхности А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Как подбирается электродвигатель привода?
2.Как назначаются посадки деталей на валы?
3.Зачем ставят плавающие опоры?
4.Что такое предел выносливости?
5.Какие бывают виды деформаций вала?
6.Как проверить жесткость и усталостную прочность вала?
7.Какие схемы установки валов в опорах вы знаете?
47
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Проектирование механизмов передач. Методические указания к курсовому проекту: учебное пособие / К.Г. Гаджиев, Е.В. Мышенкова и др. — М.: ФГБОУ ВПО МГУЛ, 2014.
2.Конструирование валов и опор: методическое пособие / В.И. Чугунов, М.А. Портнов, Е.В. Мышенкова, К.Г. Гаджиев. — М.: Издательство МЭИ, 2014.
3.Конструктивные способы повышения прочности и жесткости передач: учебное пособие / В.П. Николаев, Е.В. Мышенкова, С.В. Шулика.
— М.: Издательство МЭИ, 2013.
4.Зубчатые передачи. Атлас конструкций: метод. пособие / С.Ф. Мороз, В.Н. Александровский и др. — М.: Издательский дом МЭИ, 2011.
5.Справочник по конструированию машин: учебное пособие / Д.Д. Корж, С.Ф. Мороз, Ю.А. Шуклин. — М.: Издательский дом МЭИ,
2009.
6.Конструирование деталей и узлов валопроводов: метод. пособие / Д.Д. Корж, С.Ф. Мороз, В.Н. Александровский, Ю.А. Шуклин. — М.: Издательский дом МЭИ, 2009.
7.Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: учебное пособие. М.: Издательский центр «Академия», 2008.
8. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие / С.А. Чернавский и др. 3-е изд., стер., перепеч. с изд. 1987 г . — М.: Альянс, 2005.
9.Зубчатые и червячные передачи. Атлас конструкций: учебное пособие / Под ред. С.Ф. Мороза — М.: Издательство МЭИ, 2000.
48
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
1. |
КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ ВАЛОВ .................................................... |
3 |
|
1.1. Назначение и конструкция валов ...................................................... |
3 |
|
1.2. Элементы конструкции вала .............................................................. |
3 |
|
1.3. Материалы валов................................................................................. |
8 |
2. |
ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ................................... |
8 |
|
2.1. Расчеты валов на усталостную выносливость.................................. |
8 |
|
2.2. Проверка жесткости вала ................................................................. |
15 |
3. |
КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОПОР .......................................... |
18 |
|
3.1. Расчетные схемы установки валов в опорах .................................. |
18 |
|
3.2. Конструирование опор качения....................................................... |
18 |
|
3.2.1. Проверка работоспособности подшипников качения |
|
|
по номинальной долговечности ....................................................... |
22 |
|
3.3. Конструирование и проверка работоспособности |
|
|
подшипников скольжения ................................................................ |
26 |
|
3.3.1. Методика проектирования подшипников |
|
|
полужидкостного трения ................................................................... |
26 |
|
3.3.2. Методика проектирования подшипников жидкостного |
|
|
трения .................................................................................................. |
28 |
4. |
ДОПУСКИ И ПОСАДКИ В СОПРЯЖЕНИЯХ ДЕТАЛЕЙ |
|
|
И УЗЛОВ МЕХАНИЗМОВ ................................................................... |
30 |
|
4.1. Значения допусков и основных отклонений размеров. |
|
|
Типы посадок ..................................................................................... |
30 |
|
4.2. Характерные посадки. Схемы посадок ........................................... |
33 |
|
4.3. Методические материалы по допускам и посадкам |
|
|
подшипников качения....................................................................... |
37 |
|
4.4. Методические материалы по допускам и посадкам шлицевых |
|
|
и шпоночных соединений................................................................. |
38 |
|
4.4.1. Допуски и посадки прямобочных шлицевых |
|
|
соединений ......................................................................................... |
38 |
|
4.4.2. Шлицевые эвольвентные соединения .................................... |
40 |
|
4.4.3. Методические материалы по допускам и посадкам |
|
|
шпоночных соединений.................................................................... |
41 |
5. |
ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМ И РАСПОЛОЖЕНИЙ |
|
|
ПОВЕРХНОСТЕЙ, ШЕРОХОВАТОСТИ |
|
|
ПОВЕРХНОСТЕЙ НА РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖАХ ВАЛОВ ................... |
42 |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ..................................................................... |
47 |
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................... |
48 |
49